操作系统实验：进程调度与资源管理

操作系统实验主要涵盖四个核心主题：进程调度、存储管理、磁盘调度和银行家算法，以及文件系统设计。这些是操作系统中的关键概念，对于理解和优化系统的性能至关重要。 **进程调度**是操作系统内核的重要组成部分，其目标是有效地分配处理器资源。实验一详细介绍了进程调度的重要性，要求设计并实现不同的调度算法。例如，**优先权法**是一种常见的调度策略，根据进程的优先级决定哪个进程先执行。动态优先权意味着当进程使用完时间片后，其优先级会降低。而**轮转法**（又称时间片轮转法）则将处理器时间划分为固定的时间片，依次分配给每个就绪进程，以确保公平性。 **存储管理**涉及到如何在内存中高效地分配和回收空间。在实验中可能包括虚拟内存管理、分页或分段等技术，但具体细节未在描述中给出。 **磁盘调度**用于优化磁盘I/O操作，例如FIFO（先进先出）算法、SCAN算法或C-SCAN算法。虽然实验内容没有详细说明磁盘调度，但在实际操作系统中，磁盘调度算法会影响数据的读写速度和响应时间。 **银行家算法**是著名的资源分配策略，用于防止死锁的发生。它通过预先分配和检查安全性来确保系统资源的合理分配，确保系统不会进入无法恢复的状态。 **文件系统设计**是操作系统中负责管理和组织数据的部分。实验可能要求设计一个简单的文件系统模型，考虑文件的创建、删除、读写，以及目录结构的管理。 在实验过程中，你需要编写程序实现上述算法，并输出进程执行流，包括等待时间、平均等待时间等性能指标。实验数据可能来源于类似如上所示的进程流文件，包含每个进程的基本信息，如进程名、状态、所需时间、优先级等。程序应该能够处理不同数量的进程，并支持至少三种调度算法的实现。 为了使实验更直观，可以采用图形化的方式，例如使用动画来展示进程控制块（PCB）的调度过程，这有助于理解进程的执行顺序和状态变化。 最后，实验要求使用动态数据结构来管理进程，这意味着你需要使用如链表、队列等数据结构来高效地表示和操作进程。此外，代码应具有良好的可读性和可维护性，独立编程，并且能够处理边界条件和异常情况。